已知双曲线
(1)求双曲线的方程; (2)证明:B、P、N三点共线; (3)求△BMN面积的最小值. |
(I)由题意得A(a,0),B(
,0,又a2 c
=2OA
⇒OB
=a2 c
…①a 2
由
⇒C(x= a2 c y=
xb a
,a2 c
). ∴ab c
•OA
=2⇒OC
=2…②a2 c
联立①、②,得a=2,c=4
∴双曲线的方程为
-x2 4
=1.y2 12
(II)由(I),得点B(1,0),F(4,0),设直线l的方程为x=ty+4
由
⇒(3t2-1)y2+24ty+36=0
-x2 4
=1y2 12 x=ty+4
∴
=(x1-1,-y1), BP
=(x2-1 ,y2)BN
∵(x1-1)y2-(x2-1)(-y1)=x1y2+x2y1-(y1+y2)=(ty1+4)y2+(ty2+4)y1=(ty1+4)y2+(ty2+4)y2
-(y1+y2)=2ty1y2+3(y1+y2)=2t•
+3•36 3t2-1
=0-24t 3t2-1
∴向量
与BP
共线,∴B、P、N三点共线.BN
(III)∵直线l与双曲线右支相交于M、N两点
∴x1x2=(ty2+4)(ty2+4)=t2y1y2+4t(y1+y2)+16
=t2•
+4t•36 3t2-1
+16>0⇒-24t 3t2-1
<0⇒t2<3t2+4 3t2-1 1 3
∴S△BMN=
|BF|• |y1-y2|=1 2 3 2 (24t)2-4•36•(3t2-1) |3t2-1|
=
=18 1+t2 |3t2-1|
=18 1+t2 1-3t2 6 3 3+3t2 1-3t2
令u=1-3t2,u∈(0,1]
∴S△BMN=6
•3
=64-u u
•3
=6
-4 u2 1 u
•3 4(
-1 u
)2 -1 8 1 16
由u∈(0,1]⇒
∈[1,+∞)1 u
∴当
=1,即t=0时,△BMN面积最小值为18.1 u